Tepelný manažment batérie
Počas pracovného procesu batérie má teplota veľký vplyv na jej výkon.Ak je teplota príliš nízka, môže to spôsobiť prudký pokles kapacity a výkonu batérie a dokonca aj skrat batérie.Dôležitosť tepelného manažmentu batérie je čoraz dôležitejšia, pretože teplota je príliš vysoká, čo môže spôsobiť rozklad batérie, koróziu, vznietenie alebo dokonca výbuch.Prevádzková teplota napájacej batérie je kľúčovým faktorom pri určovaní výkonu, bezpečnosti a životnosti batérie.Z hľadiska výkonu povedie príliš nízka teplota k zníženiu aktivity batérie, čo bude mať za následok zníženie výkonu pri nabíjaní a vybíjaní a prudký pokles kapacity batérie.Porovnaním sa zistilo, že keď teplota klesla na 10 °C, kapacita vybitia batérie bola 93 % kapacity pri normálnej teplote;keď však teplota klesla na -20 °C, kapacita vybitia batérie bola iba 43 % oproti normálnej teplote.
Výskum Li Junqiu a ďalších spomenul, že z bezpečnostného hľadiska sa pri príliš vysokej teplote zrýchlia vedľajšie reakcie batérie.Keď sa teplota blíži k 60 °C, vnútorné materiály/aktívne látky batérie sa rozložia a potom dôjde k „tepelnému úniku“, čo spôsobí náhly nárast teploty, dokonca až na 400 ~ 1000 ℃, a následne požiar a výbuch.Ak je teplota príliš nízka, rýchlosť nabíjania batérie sa musí udržiavať na nižšej rýchlosti nabíjania, inak to spôsobí rozklad lítia batérie a vznietenie vnútorného skratu.
Z pohľadu výdrže batérie nemožno ignorovať vplyv teploty na výdrž batérie.Usadzovanie lítia v batériách náchylných na nízkoteplotné nabíjanie spôsobí, že životnosť batérie sa niekoľkonásobne rýchlo zníži a vysoká teplota výrazne ovplyvní kalendárnu životnosť a životnosť batérie.Výskum zistil, že keď je teplota 23 ℃, kalendárna životnosť batérie s 80 % zostávajúcej kapacity je približne 6238 dní, ale keď teplota stúpne na 35 ℃, kalendárna životnosť je približne 1790 dní a keď teplota dosiahne 55 ℃, životnosť kalendára je približne 6238 dní.Len 272 dní.
V súčasnosti, kvôli nákladom a technickým obmedzeniam, tepelný manažment batérie (BTMS) nie je jednotný v používaní vodivých médií a možno ho rozdeliť do troch hlavných technických ciest: chladenie vzduchom (aktívne a pasívne), chladenie kvapalinou a materiály s fázovou zmenou (PCM).Chladenie vzduchom je relatívne jednoduché, nehrozí pri ňom riziko úniku a je ekonomické.Je vhodný pre počiatočný vývoj LFP batérií a malých automobilových polí.Účinok chladenia kvapalinou je lepší ako chladenie vzduchom a náklady sa zvyšujú.Kvapalné chladiace médium má v porovnaní so vzduchom vlastnosti veľkej špecifickej tepelnej kapacity a vysokého koeficientu prestupu tepla, čo účinne kompenzuje technický nedostatok nízkej účinnosti chladenia vzduchu.Je to hlavná optimalizácia osobných automobilov v súčasnosti.plánovať.Zhang Fubin vo svojom výskume poukázal na to, že výhodou kvapalinového chladenia je rýchly odvod tepla, ktorý dokáže zabezpečiť rovnomernú teplotu akumulátora a je vhodný pre akumulátory s veľkou produkciou tepla;nevýhodami sú vysoké náklady, prísne požiadavky na balenie, riziko úniku kvapaliny a zložitá štruktúra.Materiály s fázovou zmenou majú ako účinnosť výmeny tepla, tak aj nákladové výhody a nízke náklady na údržbu.Súčasná technológia je zatiaľ v laboratórnom štádiu.Technológia tepelného manažmentu materiálov s fázovou zmenou ešte nie je úplne vyspelá a je to najpotenciálnejší smer vývoja tepelného manažmentu batérií v budúcnosti.
Celkovo je kvapalinové chladenie súčasnou technologickou cestou hlavného prúdu najmä kvôli:
(1) Na jednej strane súčasné bežné vysokoniklové ternárne batérie majú horšiu tepelnú stabilitu ako lítium-železofosfátové batérie, nižšiu tepelnú únikovú teplotu (teplota rozkladu, 750 °C pre fosforečnan lítno-železitý, 300 °C pre ternárne lítiové batérie) a vyššiu produkciu tepla.Na druhej strane, nové technológie nanášania fosforečnanu lítneho, ako je čepeľová batéria BYD a CTP z éry Ningde, eliminujú moduly, zlepšujú využitie priestoru a hustotu energie a ďalej podporujú tepelné riadenie batérie od technológie chladenia vzduchom po technológiu naklonenia kvapalinou.
(2) Dojazd elektrických vozidiel, ovplyvnený usmerneniami o znižovaní dotácií a obavami spotrebiteľov o dojazd, sa neustále zvyšuje a požiadavky na hustotu energie batérie sú stále vyššie a vyššie.Vzrástol dopyt po technológii chladenia kvapalinou s vyššou účinnosťou prenosu tepla.
(3) Modely sa vyvíjajú smerom k modelom strednej až vyššej triedy s dostatočným rozpočtom na náklady, snahou o pohodlie, nízkou toleranciou chýb komponentov a vysokým výkonom a riešenie chladenia kvapalinou je viac v súlade s požiadavkami.
Bez ohľadu na to, či ide o tradičné auto alebo nové energetické vozidlo, požiadavky spotrebiteľov na pohodlie sú stále vyššie a vyššie a obzvlášť dôležitá sa stala technológia riadenia teploty kokpitu.Pokiaľ ide o spôsoby chladenia, na chladenie sa namiesto bežných kompresorov používajú elektrické kompresory a batérie sa zvyčajne pripájajú ku klimatizačným chladiacim systémom.Tradičné vozidlá využívajú hlavne typ swash plate, zatiaľ čo nové energetické vozidlá používajú hlavne vírový typ.Táto metóda má vysokú účinnosť, nízku hmotnosť, nízku hlučnosť a je vysoko kompatibilná s elektrickou energiou pohonu.Okrem toho je štruktúra jednoduchá, prevádzka je stabilná a objemová účinnosť je o 60% vyššia ako u typu výkyvnej dosky.o.Pokiaľ ide o spôsob vykurovania, vykurovanie PTC (PTC ohrievač vzduchu/PTC ohrievač chladiacej kvapaliny) je potrebný a elektrické vozidlá nemajú zdroje tepla s nulovými nákladmi (ako je chladiaca kvapalina spaľovacieho motora)
Čas odoslania: júl-07-2023
